板栗壳色素甲醛交联树脂吸附水中Cr(Ⅵ)的性能研究

使用酸催化将甲醛和板栗壳色素进行交联制备合成树脂，并探究其吸附水中Cr(Ⅵ)性能和零电荷点，结果为板栗壳色素甲醛交联树脂适宜的吸附pH值为2;吸附过程较符合准二级动力学模型，为化学吸附；等温吸附平衡符合Freundlich模型，Cr(Ⅵ)容易被板栗壳色素甲醛交联树脂吸附；板栗壳色素甲醛交联树脂能有效吸附水中的Cr(Ⅵ),在工业重金属污水的净化处理方面有很好的应用前景。     

板栗壳色素酚醛树脂去除水中重金属研究

以板栗壳色素为前驱体,甲醛为交联剂,苯酚为活性剂,采用碱催化法制备得到了树脂。测定了树脂的零电荷点,并通过静态吸附法探究了不同苯酚用量、初始pH值、接触时间、初始浓度对Zn(Ⅱ)的吸附影响。结果表明：板栗壳色素酚醛树脂吸附Zn(Ⅱ)的适宜条件为苯酚用量0.01 mol, pH值为7,吸附过程准二级动力学模型拟合效果优于准一级,说明以化学吸附为主。吸附等温线可被Langmuir和Freundlich模型拟合,前者拟合效果更好,板栗壳色素酚醛树脂对锌的单层饱和吸附量为45.05 mg/g。     

板栗壳对废水中 Pb2＋吸附性能的研究

以板栗壳作为吸附剂吸附废水中的P b2＋,实验研究了吸附时间、吸附剂用量、P b2＋初始浓度以及废水pH值对吸附过程的影响;采用扫描电镜（SEM ）分析吸附剂的主要物理特性,对Pb2＋吸附过程进行了动力学分析,通过等温吸附模型对实验结果进行了拟合,探讨了废水中P b2＋的吸附性能。研究结果显示：板栗壳吸附Pb2＋吸附平衡时间为80min ,Pb2＋初始浓度为50mg／L时,吸附剂最佳投加量为3g／L ,最佳pH值为6,吸附平衡时Pb2＋去除率可达到94．65％;吸附过程以准二级动力学方程拟合效果最好,吸附过程符合Langmuir等温吸附模型。     

向日葵秸秆对U(VI)和Pb(Ⅱ)的选择吸附性能及机理研究

以含有单一的U(VI)、Pb(Ⅱ)溶液以及U(VI)和Pb(Ⅱ)混合溶液为吸附质,系统探讨了pH值、吸附剂量、吸附时间和初始离子浓度对向日葵秸秆吸附效果的影响。采用准一级动力学方程、准二级动力学方程、粒内扩散模型、Langmuir和Freundlich等温吸附方程对实验数据进行拟合,从分配系数和分离因子角度对吸附选择性进行分析,并对吸附机理进行探讨。结果表明:吸附20 mg/L的U(VI)-Pb(Ⅱ)溶液的最佳pH值为4.0、吸附剂量为2.0 g/L、吸附时间为720 min,U(VI)和Pb(Ⅱ)的去除率分别为77.55%、87.44%;U(VI)和Pb(Ⅱ)的吸附动力学在单离子和复配体系下均符合准二级动力学模型;吸附等温线均符合Langmuir等温吸附模型,单离子最大吸附量分别为327.0和67.59 mg/g,且当U(VI)高于200 mg/L时Pb(Ⅱ)的吸附过程也能用Freundlich模型描述。当离子初始浓度较低时向日葵秸秆对Pb(Ⅱ)具有更高的吸附选择性,而较高时则相反。向日葵秸秆吸附前后的SEM、EDX和FT-IR图谱表明,吸附U(VI)和Pb(Ⅱ)的主要方式为络合和离子交换。     

β-环糊精/木粉接枝共聚物对Pb2+的吸附动力学和热力学研究

以柠檬酸为交联剂,利用酯化交联工艺将功能主体分子β-环糊精接枝到杨木木粉表面制备β-环糊精/木粉(β-CD/WF)接枝共聚物,并用红外光谱仪、热重分析仪和酚酞探针分子技术进行表征.以Pb2+为吸附质,β-环糊精/木粉接枝共聚物为吸附剂,系统探讨接触时间、pH值、Pb2+初始浓度对吸附效果的影响.采用准一级动力学方程、准二级动力学方程、颗粒内扩散模型、Langmuir吸附等温方程、Freundlich吸附等温线方程对试验数据进行拟合.结果表明:β-环糊精不仅被接枝于木粉表面而且可以体现出包合活性;在298 K时,β-环糊精/木粉接枝共聚物对Pb2+吸附平衡的接触时间为30 min,适宜pH值范围为4～8,平衡吸附量随Pb2+的初始质量浓度增加而增加;Pb2+的吸附过程符合准二级动力学方程,即以化学吸附为主,颗粒内扩散不是唯一的吸附速率控制步骤;吸附符合Langmuir吸附等温模型,说明Pb2+的吸附属于单分子层吸附;吸附的吉布斯自由能变为负值,熵变和焓变分别为54.45 J/(mol·K)和13.75 k J/mol,即该吸附是能自发进行的吸热过程.     

胶原-单宁树脂对水体中Pb(Ⅱ)的吸附特性研究

牛皮经胃蛋白酶水解后提取胶原,通过胶原-黑荆树单宁-醛反应制备了胶原-单宁树脂(C-TR)吸附材料,并系统研究了其对水体中Pb(Ⅱ)的吸附特性。结果表明,C-TR对Pb(Ⅱ)有较强的吸附能力。当温度为303 K、pH值为4.5、Pb(Ⅱ)溶液(100 mL)的初始浓度为1.0 mmol/L时,C-TR(100 mg)对Pb(Ⅱ)的吸附容量达到0.34 mmol/g。pH值对吸附容量的影响较大,最佳吸附pH值为4.5。C-TR对Pb(Ⅱ)的吸附平衡符合Freundlich方程,温度对吸附平衡影响不大。吸附动力学可用拟二级速率方程来描述。固定床吸附表明,当1.0 mmol/L的Pb(Ⅱ)溶液以30 mL/h的流速流过床层时,流出液的体积约为60 mL时达到穿透点。     

油茶果壳提取物的改性及对Cr(Ⅵ)与Cu(Ⅱ)的吸附

采用油茶果壳提取物与戊二醛交联的方法,制备油茶果壳提取物改性吸附剂;探讨溶液pH、吸附时间等因素对改性吸附剂吸附铬离子、铜离子的影响,并采用吸附动力学模型进行模拟。结果表明,油茶多酚吸附剂对Cr(Ⅵ)、Cu(Ⅱ)离子的饱和吸附量分别达到99.6 mg·g~(-1)、71.7 mg·g~(-1);且具有较好的再生吸附性能,当吸附剂使用3次后,吸附剂对Cr(Ⅵ)离子再生饱和吸附量可达83.2 mg·g~(-1)。吸附动力学模型模拟结果表明:该改性吸附剂对Cr(VI)离子吸附的动力学过程可用准一级模型进行模拟,对Cu(Ⅱ)离子吸附的动力学过程可用准二级模型进行模拟。     

木粉/壳聚糖接枝丙烯酸-丙烯酰胺吸附树脂对Pb2+的吸附

以自制木粉/壳聚糖接枝丙烯酸-丙烯酰胺吸附树脂为研究对象,探讨不同吸附条件下其对金属Pb2+的吸附性能。在含Pb2+的溶液中,吸附树脂R的使用条件为:30℃,pH=6,树脂用量0.2g·L-1,初始浓度0.75mmol·L-1,吸附时间8h(静态)或6h(动态);此时树脂R对Pb2+的吸附量达2.52mmol·g-1,去除率为97.1%。溶液中加入NaCl、NaNO3、尿素后吸附量快速下降,且加入NaCl下降最快,加入尿素下降最慢。该吸附树脂R反复使用性能较好。从吸附树脂R等温吸附、吸附动力学及热力学、表面形态结构变化等方面对吸附机制进行了探讨。吸附Pb2+前树脂R表面起伏,凹凸不平,纹络结构分布不均匀;吸附Pb2+后,表面纹络结构被破坏;随吸附时间增加,"白色"斑点明显增加,且逐渐分布均匀。吸附树脂R吸附Pb2+的过程符合准一级动力学模型;Pb2+吸附过程的ΔG为负值,ΔS、ΔH均为正值,即吸附过程为自发过程,升温有利于吸附的进行。     

微波辐照提取板栗壳棕色素的研究

以板栗壳为原料,在微波条件下,以乙醇溶液作溶剂直接从板栗壳中提取天然棕色素.探讨了各因素对板栗壳天然色素提取效果的影响.确定了在微波条件下从板栗壳中提取天然色素的最佳工艺条件:5 g板栗壳粉在微波辐照时间13 min、浸提温度75 ℃、乙醇溶液的体积分数40 %、料液比1:20(g:mL)的条件下得率为7.02%.通过对色素的定性实验和稳定性实验,表明该板栗壳色素属于黄酮类色素,其对光照、温度、还原剂、氧化剂、pH值有良好的稳定性.     

杉木树皮吸附重金属离子性能和动力学研究

通过间歇吸附的方法研究了杉木树皮粉对水溶液中Cu2+、Cd2+和Pb2+重金属离子的吸附性能,研究了树皮粉粒径大小、重金属离子水溶液的pH值、吸附时间和溶液的初始浓度对杉木树皮吸附重金属离子吸附量的影响,并对吸附过程的等温吸附方程和吸附动力学模型进行了模拟拟合。结果表明:杉木树皮粉可以有效地吸附水溶液中的重金属离子,树皮粒径大小以250~830μm为宜,吸附适宜的水溶液pH值为5,吸附时间为30 min,此时0.6 g树皮粉对100 mL初始质量浓度为150 mg/L的重金属离子溶液Cu2+、Cd2+和Pb2+的吸附量分别为6.83、13.56和23.17 mg/g。45℃下等温吸附过程符合Freundlich和Langmuir等温吸附模型,但Langmuir等温吸附模型拟合相关性更高;吸附动力学符合Lagergren准二级动力学模型,拟合相关性R2大于0.997。说明杉木树皮粉可作为水溶液中重金属离子的有效吸附剂,其吸附主要为单分子层的化学吸附。     

响应面法对板栗壳色素的超声辅助提取工艺优化研究

以NH4OH水溶液为溶剂,采用响应面法对超声波辅助提取板栗壳色素的工艺条件进行了优化。采用中心复合实验设计,进行了不同NH4OH浓度、液料比和浸提时间对色素粗提物得率和色价影响的响应面分析实验。结果表明,所得二次回归模型对实验数据有较好的拟合效果;以色素粗提物得率为考察指标的优化提取条件为,NH4OH浓度为1.1 mol/L,液料比为16.5 mL/g,提取时间为120 min;以色价为考察指标优化提取条件为,NH4OH浓度为0.7 mol/L,液料比为14.6 mL/g,提取时间为112 min。板栗壳色素在生产中采用以色价为考察指标的优化提取工艺为宜。     

微波辐照提取板栗壳棕色素的研究

以板栗壳为原料，在微波条件下，以乙醇溶液作溶剂直接从板栗壳中提取天然棕色素。探讨了各因素对板栗壳天然色素提取效果的影响。确定了在微波条件下从板栗壳中提取天然色素的最佳工艺条件：5g板栗壳粉在微波辐照时间13min、浸提温度75℃、乙醇溶液的体积分数40％、料液比1：20（g：mL）的条件下得率为7.02％。通过对色素的定性实验和稳定性实验，表明该板栗壳色素属于黄酮类色素，其对光照、温度、还原剂、氧化剂、pH值有良好的稳定性。     

单宁改性制备生物质吸附剂及其性能表征

【目的】对单宁进行化学改性制备改性单宁生物质吸附剂,并对其性能进行表征,为天然单宁在重金属离子污染治理中的应用提供技术基础。【方法】以杨梅单宁(BT)和马占相思单宁(AMT)为原料,在碱性条件下,甲醛先与缩合单宁反应生成羟甲基化单宁,再以聚丙烯酰胺(PAM)中的酰胺基为亲核试剂,与羟甲基化单宁反应,分别生成不溶于水的改性杨梅单宁吸附剂(PBT)和马占相思单宁吸附剂(PAMT),通过扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和红外光谱(FTIR)对单宁改性与吸附Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)前后的物理化学特性进行分析,对比研究BT、AMT、PAM、PBT和PAMT对Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的吸附性能。【结果】BT和AMT在改性过程中发生了有效交联反应,颗粒度增大,微观表面无明显变化,且改性吸附剂吸附金属离子通过离子交换生成了稳定的螯合物;PBT对Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的最大平衡吸附容量分别为49.75和142.86 mg·g~(-1),而PAMT对Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的最大平衡吸附量分别为34.16和115.61 mg·g~(-1)。【结论】通过PAM改性可获得稳定性好、吸附能力强的改性单宁吸附剂,其对Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的平衡吸附容量均高于原料BT、AMT以及改性剂PAM本身的吸附容量,说明制备的PAM改性单宁是一类具有开发前景的生物质吸附材料。     

栗壳天然食用色素纯化工艺的研究

为纯化栗壳色素,研究D-4020型大孔吸附树脂纯化栗壳色素的工艺条件,结果表明：当上样液pH值为5、质量浓度为0.20 mg/mL,吸附流速1.0 mL/min,静态吸附180 min,用80%乙醇作为解吸剂,解吸流速为0.5 mL/min,3.0 BV的解吸剂时,栗壳色素即可解吸完全。     

桂花树干生物炭对水中亚甲基蓝的吸附性能研究

通过桂花树干制备生物炭，利用硝酸和高锰酸钾对桂花树干生物炭进行修饰(活化)处理，研究了其对水溶液中染料亚甲基蓝(MB)的吸附能力。研究了温度、pH值、吸附时间和初始浓度对生物炭染料吸附性能的影响。生物炭及改性生物炭准二级动力学拟合的判决系数均为0.999。准二级动力学模型模拟的平衡吸附量更符合实际值。采用扫描电镜(SEM)和紫外分析方法(UV-vis)对生物炭吸附剂改性前后进行了测试，研究表明：改性桂花树干生物炭可以作为合成染料的高效吸附剂。     

废水特性研究

采用微波加热水蒸气活化法制备了椰壳活性炭(MAC),用于吸附水溶液中的Pb2 ,并对吸附热力学进行了探讨。吸附热力学研究中考察了温度对吸附的影响。应用Van′t Hoff方程对热力学参数(标准吉布斯自由能ΔG、标准焓ΔH、标准熵ΔS)进行了计算。热力学研究表明:Pb2 吸附于MAC上是一个自发进行的放热过程。采用Langmuir和Freundlich吸附等温式对不同温度下获得的吸附平衡数据进行了分析,结果显示Langmuir模型对实验数据能更好的进行拟合。     

椰壳活性炭孔结构对肌酐吸附性能影响及吸附动力学研究

考察了具有不同孔结构的椰壳活性炭对肌酐(CR)的吸附性能,研究了比表面积、孔径分布与肌酐吸附性能的关系,采用准一级、准二级和颗粒内扩散动力学模型对吸附数据拟合处理,确定了模型参数。试验结果表明:1~2.5 nm的微孔对肌酐吸附有利,平均孔径在2.2 nm附近的椰壳活性炭肌酐吸附量为104 mg/g;活性炭对肌酐的吸附能力取决于比表面积,总孔容,微孔率的共同作用。颗粒内扩散吸附并不是唯一的速率控制过程,椰壳活性炭对肌酐的吸附过程更符合准二级动力学模型t/qt=1/k2q2e+t/qe,相关系数均在0.99以上,表明吸附过程存在化学吸附。     

两性聚电解质P(DMDAAC-AM-AA)处理造纸白水中Ca~(2+)的研究

以实验室自制聚二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺-丙烯酸(P(DMDAAC-AM-AA))为吸附剂、造纸白水中Ca2+为吸附质,研究了pH值、Ca2+初始浓度及聚合物重均相对分子质量(MW)对吸附过程的影响,采用Freundlich、Langmuir等温吸附模型绘制了吸附等温线,并通过Lagrange动力学方程对实验数据进行了拟合。结果表明,碱性环境下有利于吸附过程的进行,且最佳pH值范围为9~11;随着Ca2+初始浓度的增加,吸附量先增加后趋于平稳;对吸附最有利的MW范围为600 000~800 000。聚合物对Ca2+的吸附动力学曲线符合Lagrange准二级动力学模型,属于化学吸附过程;其等温吸附曲线符合Langmuir模型,属于单分子层吸附;无量纲平衡参数(RL)值在不同温度下均小于0.5,表明吸附性能良好。同时,还探讨了纸浆纤维对聚合物的吸附性能和影响因素,采用傅立叶红外差谱进行了表征。结果表明,温度20~30℃、搅拌速度120 r/min的条件下,吸附在60 min时达到平衡,平衡吸附量为2.4 mg/g(以绝干浆计)左右;红外差谱证实了纤维表面吸附有一定量的聚合物,且氢键结合是纤维与聚合物吸附的主要机理之一。     

天然板栗壳色素奶的制备及理化性质研究

该文用自制的板栗壳色素,直接添加到新鲜牛奶中制备出了良好的板栗壳色素奶,并研究了板栗壳色素奶的生产技术路线和工艺流程,对其理化性质进行了分析,确定了板栗壳色素的用量,选定了稳定剂的种类和最佳添加量,甜味剂添加量、增稠剂的种类及添加量。所制备的板栗壳色素奶具有良好的口感、较好的稳定性和悦人的色泽,既保持了鲜奶固有的营养价值,还因为色素的添加而增加了奶品中矿物质的含量和板栗香味,提升了奶产品品质,是一种同时具有奶香和板栗香味的液态产品。     

二氧化硅基单宁复合材料对甲醛的吸附性能研究

基于室内空气环境中甲醛污染的问题,以常见的林副产品单宁酸为吸附源,树枝状介孔纳米二氧化硅(DMSNs)为基体,经中间体氨基改性二氧化硅(DMSNs-NH₂)制备了二氧化硅基单宁复合材料(DMSNs-tannin),当单宁酸添加量为0.3、 0.4和0.5 g时制备的复合材料分别为DMSNs-0.3、DMSNs-0.4和DMSNs-0.5;采用SEM、TEM、氮气吸附-脱附等温线、FT-IR和TG分析表征其结构,考察了不同单宁负载量对其甲醛吸附性能的影响,并进行吸附动力学探究。研究结果表明：该复合材料孔道结构丰富,热稳定性高,与DMSNs-NH₂相比,DMSNs-tannin具有更优异的甲醛吸附性能;复合材料DMSNs-0.5的单宁酸负载量最高,达23.60%,负载效率为47.33%,吸附6 h时甲醛吸附率为86.19%。DMSNs特殊的介孔结构为甲醛有效扩散提供了通道,其吸附过程更符合准二级动力学模型,说明其对甲醛的吸附主要为化学吸附,与吸附位点有关,是在复合材料表面的吸附与颗粒内扩散的复合吸附过程。